2023届广东省清远市清新区第一中学高三普通高中学业水平选择性考试化学模拟试题含解析

这是一份2023届广东省清远市清新区第一中学高三普通高中学业水平选择性考试化学模拟试题含解析，共26页。试卷主要包含了单选题，实验题，工业流程题，原理综合题，有机推断题等内容，欢迎下载使用。

广东省清远市清新区第一中学2023届高三普通高中学业水平选择性考试化学模拟试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．“科技自立自强”、“着力造就拔尖创新人才”是党的二十大对科技发展的要求与期待。先进的材料科学助力现代科技的高速发展。下列说法正确的是
A．我国自主研发的JD-1紫外光固化树脂属于新型无机非金属材料
B．我国“神舟十二号”飞船返回舱的舱体外壳部件材料是由金属复合材料——专业的铝合金材料制成的，主要是利用了其硬度大的特性
C．宇航服一般由14层不同的材料组成，常用的材料有聚酯膜、聚四氟乙烯等，聚四氟乙烯与溴水可以发生加成反应
D．光刻机是生成计算机芯片的机器，芯片制作过程中用到的光刻胶是由马来酸酐()等共聚而成，马来酸酐的分子式为
【答案】D
【详解】A．我国自主研发的JD-1紫外光固化树脂属于有机高分子材料，故A错误；
B．返回舱侧壁金属壳体铝合金及烧蚀涂层均需具备质量轻、强度大、耐高温的特性，故B错误；
C．聚四氟乙烯中没有不饱和键，不能与溴水发生加成反应，故C错误；
D．光刻机是生成计算机芯片的机器，芯片制作过程中用到的光刻胶是由马来酸酐()等共聚而成，马来酸酐的分子式为，故D正确；
故选D。
2．广州是我国古代海上丝绸之路的起点，贸易的主要商品有丝绸、茶叶、中草药、苏打玻璃等。下列有关叙述错误的是
A．贸易的丝绸品同现代工业产品聚乙烯一样，属于高分子化合物
B．茶叶中含有维生素C(化学式为)，能将已加碘变蓝的淘米水变成无色，说明维生素C具有还原性
C．中草药的煎熬不能用铁锅或铝锅，是因为Fe3+、Al3+能与中草药的有效成分发生化学反应降低药效
D．苏打玻璃的主要成分是以为主，含15%、16% CaO，这种玻璃有毒，不适宜做水杯
【答案】D
【详解】A．贸易的丝绸品属于蛋白质，则同现代工业产品聚乙烯一样，属于高分子化合物，A正确；
B．I2遇到淀粉溶液显蓝色，则茶叶中含有维生素C(化学式为)，能将已加碘变蓝的淘米水变成无色，是由于维生素C能将I2还原为I-，则说明维生素C具有还原性，B正确；
C．中草药的煎熬不能用铁锅或铝锅，应该用耐腐蚀的陶质器皿，是因为Fe3+、Al3+能与中草药的有效成分发生化学反应降低药效，C正确；
D．苏打玻璃即普通玻璃，则主要成分是以SiO2为主，含15%、16% CaO，这种玻璃没有有毒，适宜做水杯，D错误；
故答案为：D。
3．日前，我国成功研发的首款BNCT(硼中子俘获治疗)硼药，可在短时间内消灭癌细胞，且费用相对较低。硼中子俘获原理：。下列说法错误的是
A．硼元素有两种天然同位素和，硼元素的相对原子质量为10.8，则10B的原子百分比为80%
B．硼酸在水溶液中的电离方程式为
C．是常见的还原剂，其中氢元素化合价为价
D．中含有配位键
【答案】A
【详解】A．设10B和11B的物质的量分别为 x mol、y mol,硼元素的近似相对原子质量为10.8，则=10.8，整理可得x：y=1：4，则10B的原子百分比为，A错误；
B．H3BO4为一元弱酸，酸根为，所以硼酸的电离方程式为，B正确；
C．根据化合价代数和为0，中钠+1价，B元素+3价，+1+3+4x=0，解得x=-1，所以氢元素是-1价，C正确；
D．提供空轨道和提供孤电子对的原子之间易形成配位键，NH3中N原子含有孤电子对、BH3中B原子含有空轨道，所以二者易化合生成BH3NH3，所以BH3NH3中含有配位键，D正确；
故选：A。
4．我国是历史悠久的文明古国。下列叙述错误的是
A．西安兵马俑表面的“蓝”，又称“中国紫”，主要成分是硅酸铜钡(含有PbO)，其中的硅元素不是以形式存在的
B．敦煌壁画颜料中含有的青金石，其分子式为，属于硅酸盐
C．广东岭南“南越武王”赵佗汉墓出土的铜钱表面的绿色斑点或斑块，主要成分是碱式碳酸铜
D．中国古代瓷器的“红釉”，“釉汁细腻，光润匀净，色如胭脂”，其主要成分为，不可能含有铜元素
【答案】D
【详解】A．西安兵马俑表面的“蓝”，又称“中国紫”，主要成分是硅酸铜钡(含有PbO)，其中的硅元素以硅酸盐的形式存在，故A正确；
B．敦煌壁画颜料中含有的青金石，其分子式为，属于铝硅酸盐，故B正确；
C．铜在潮湿空气中易生成绿色碱式碳酸铜，广东岭南“南越武王”赵佗汉墓出土的铜钱表面的绿色斑点或斑块，主要成分是碱式碳酸铜，故C正确；
D．中国古代瓷器的“红釉”，“釉汁细腻，光润匀净，色如胭脂”，其主要成分为，可能含有红色Cu2O，故D错误；
选D。
5．石墨炔是继富勒烯、碳纳米管、石墨烯之后的又一种新的全碳纳米结构材料，石墨炔是平面网状结构，具有较好的化学稳定性和半导体性质，可用于提纯及储锂等，其结构片段如图所示。下列说法错误的是

A．石墨炔分子结构中，C原子的杂化方式为sp和sp2
B．石墨炔与可形成，其理论比容量大于现商业用的石墨负极材料
C．石墨炔层与层之间的作用力为范德华力
D．石墨炔与石墨烯互为同分异构体
【答案】D
【详解】A．碳碳双键中的碳是sp2杂化，碳碳三键中的碳是sp杂化，根据结构可知，石墨炔分子结构中，C原子的杂化方式为sp和sp2，A正确；
B．对比和的分子式可知，其理论比容量大于现商业用的石墨负极材料，B正确；
C．石墨炔层与层之间没有化学键，层与层之间是范德华力，C正确；
D．石墨炔与石墨烯分子式不同，两者不是同分异构体，D错误；
故选D。
6．下列有关物质检验的说法错误的是
A．用酚酞或氯水可鉴别NaI溶液和溶液
B．验证甲酸溶液中混有甲醛，可取少量溶液，加入银氨溶液、加热
C．用KSCN溶液检验是否变质
D．用稀盐酸可鉴别和粉末
【答案】B
【详解】A．NaI强酸强碱盐，溶液显中性，是强碱弱酸盐，溶液显碱性，酚酞遇碱变红色，遇中性溶液不变色，可以用酚酞鉴别，氯水与NaI发生氧化还原反应生成碘单质，与无明显现象，氯水也可以鉴别，故A正确；
B．甲酸结构为，甲醛结构为，都存在醛基官能团，二者均可发生银镜反应，故B错误；
C．易被氧化生成，与KSCN溶液反应生成血红色络合物，与KSCN溶液无明显现象，则可以用KSCN溶液检验是否变质，故C正确；
D．稀盐酸与反应生成无色无味，且能使澄清石灰水变浑浊的气体，稀盐酸与反应生成无色有刺激性气味，且能使澄清石灰水变浑浊的气体，因此可以用稀盐酸可鉴别和粉末，故D正确；
故答案选B。
7．口服羟甲香豆素，对治疗新冠安全有效，药物通过抑制透明质酸的合成，进而阻断新冠肺炎的进展，羟甲香豆素的结构简式如图所示。下列说法正确的是

A．羟甲香豆素中含有4种官能团
B．1 mol该物质可与发生加成反应
C．该物质在强碱溶液中可发生取代反应
D．二氢香豆素()与羟甲香豆素互为同系物
【答案】C
【详解】A．由题干有机物结构简式可知，羟甲香豆素中含有酚羟基、酯基和碳碳双键3种官能团，A错误；
B．由题干有机物结构简式可知，羟甲香豆素中苯环和碳碳双键可以和H2加成，酯基不能和H2加成，则1 mol该物质可与发生加成反应，B错误；
C．由题干有机物结构简式可知，则羟甲香豆素中含有酚羟基、酯基，该物质在强碱溶液中可发生水解反应属于取代反应，C正确；
D．同系物是指结构相似(官能团的种类和数目分别相同)，组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，二氢香豆素()与羟甲香豆素的官能团种类不同，即结构不相似，故不互为同系物，D错误；
故答案为：C。
8．线膛炮射击后要用擦抹剂清洗炮膛内的铜(俗称挂铜)，一种擦抹剂主要由K2Cr2O7、(NH4)2CO3、Na2SiO3及十二烷基磺酸钠等组成，Cu与擦抹剂反应的化学方程式为K2Cr2O7+3Cu+12(NH4)2CO3=2[Cr(NH3)4](HCO3)2+2[Cu(NH3)4]CO3+2KHCO3+7H2O，产物均溶于水。下列叙述错误的是
A．Cu是元素周期表中的d区元素
B．在反应中作氧化剂
C．与烧碱反应可生成
D．溶液为碱性溶液
【答案】A
【详解】A．Cu为29号元素，位于第四周期第ⅠB族，属于ds区，A错误；
B．该反应中Cr元素化合价降低，则在反应中作氧化剂，B正确；
C．的外围离子与烧碱NaOH反应生成，配体不参与反应，可生成，C正确；
D．为强碱弱酸盐，碳酸氢根离子水解程度大于电离程度，溶液为碱性溶液，D正确；
故选：A。
9．醛类可与饱和溶液发生反应(水溶性)。下列叙述错误的是
A．除去氯苯()中微量杂质苯甲醛()，加入饱和溶液，且浓度要尽可能大
B．将转化为，加入的试剂可为HCl或NaOH
C．将醛类从水相中分离出来，只宜采用蒸馏法
D．室温下，的电离常数，，的水溶液呈酸性
【答案】C
【详解】A．根据题干的已知信息，能与苯甲醛反应生成可溶于水的物质，且饱和溶液的浓度要尽可能大，可使平衡正向移动，增加苯甲醛的转化率，而氯苯难溶于水，能将杂质除尽，A正确；
B．将转化为即使平衡逆向移动，加入HCl或NaOH能消耗，从而减少反应物的浓度，反应向逆反应进行，B正确；
C．由于苯甲醛等醛类物质可与水共沸，不能用蒸馏法，苯甲醛等醛类物质不溶于水，可分液除去，C错误；
D．的水溶液中存在的电离即第二步电离，同时存在的水解，水解常数为，则电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，D正确；
故选：C。
10．丁烯二酸又称马来酸，钌催化剂可以实现马来酸二烷基酯顺式和反式之间的转化，如图所示。下列说法正确的是

A．该过程总反应为ROOCCH=CHCOOR(顺式)→ROOCCH=CHCOOR(反式)，反应前后官能团没变，化学性质没变，属于物理变化
B．该过程仅有C—H和Ru—H键的断裂与形成
C．该过程Ru的成键数目发生了变化
D．与马来酸二乙酯互为同分异构体的六元环二羧酸有3种(不考虑立体异构)
【答案】C
【详解】A．顺反异构属于立体异构，顺式结构和反式结构是两种物质，故该过程属于化学变化，A错误；
B．由题干反应历程图示可知，该过程除C—H和Ru—H键的断裂外还有Ru-O、Ru-C键的断裂与形成，B错误；
C．由题干反应历程图示可知，该过程Ru的成键数目发生了变化，C正确；
D．与马来酸二乙酯即CH3CH2OOCCH=CHCOOCH2CH3，互为同分异构体的六元环二羧酸有、、 、共4种，D错误；
故答案为C。
11．下列有关实验装置的说法错误的是
A．制备 B．乙烯喷泉实验
C．牺牲阳极的阴极保护法 D．酸性KMnO4溶液滴定K2C2O4溶液
【答案】C
【详解】A．氯气和铁在加热条件下生成氯化铁，A正确；
B．乙烯可以和溴发生加成反应，消耗乙烯，导致烧瓶内压强降低，从而导致喷泉发生，B正确；
C．铜没有铁活泼，当两者形成原电池的时候，是铁被腐蚀，C错误；
D．酸性KMnO4溶液具有强氧化性，容易腐蚀橡胶，应该放在酸式滴定管中，D正确；
故选C。
12．六氟磷酸锂是锂离子电池的关键材料。一种的制备工艺流程如图所示。

已知：①，易发生分解反应；
②熔点为−93.8℃，沸点为−84.6℃。
下列说法错误的是
A．N2环境中，反应先生成六氟磷酸，再分解生成五氟化磷
B．发烟硫酸的作用是吸收铅皿中的水分：
C．工艺流程中，无水HF只是反应物
D．五氟化磷冷却到，保证了与LiF的无水HF在液相中反应生成
【答案】C
【分析】在铅皿中HF和磷酸发生，不稳定，易发生分解反应生成和HF，发烟硫酸加入，发烟硫酸和水结合，在常温下除杂，再五氟化磷冷却到，加到LiF和无水HF的混合物中反应生成。
【详解】A．N2环境中，根据题中信息，易发生分解反应；则反应先生成六氟磷酸，再分解生成五氟化磷，故A正确；
B．发烟硫酸的作用是吸收铅皿中的水分：，将HF变为无水HF，故B正确；
C．工艺流程中，无水HF不仅只是反应物，在发生分解反应中是产物，故C错误；
D．无水HF在状态下是液态，五氟化磷冷却到，保证了与LiF的无水HF在液相中反应生成，故D正确。
综上所述，答案为C。
13．如图所示是蒽()氧化为蒽醌()的间接合成示意图。下列说法错误的是

A．电解槽中，阳极附近溶液的浓度升高
B．1 mol蒽被完全氧化成蒽醌转移电子数目为
C．活性炭的作用是吸收有机物
D．化学再生过程，对环境是友好的
【答案】B
【分析】由题干图示信息可知，惰性阳极的作用是将Cr3+转化为，该电极方程式为：2Cr3++7H2O-6e- =+14H+，然后将蒽氧化为蒽醌，反应方程式为：++8H+=2Cr3+++5H2O，然后用活性炭吸附有机物即可让Cr3+循环使用，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，惰性阳极的作用是将Cr3+转化为，该电极方程式为：2Cr3++7H2O-6e- =+14H+，故电解槽中，阳极附近溶液的浓度升高，A正确；
B．由分析可知，将蒽氧化为蒽醌，反应方程式为：++8H+=2Cr3+++5H2O，则1 mol蒽被完全氧化成蒽醌转移电子数目为，B错误；
C．由分析可知，活性炭的作用是吸收有机物，减少环境污染，利于Cr3+溶液复原，C正确；
D．Cr元素是重金属元素，会污染环境，则化学再生过程，使得Cr3+可以循环使用，对环境是友好的，D正确；
故答案为：B。
14．下列叙述中正确的是
A．室温下，向浓度为弱酸HA溶液中，滴加同浓度的NaOH溶液，溶液的pH与的差为定值
B．常温下， H2SeO4的电离方程式：，，浓度均为的①溶液、②溶液、③溶液，由大到小的顺序为③>②>①
C．同浓度的溶液和盐酸，加水稀释相同倍数时相等
D．将硫化氢气体通入硫酸铜溶液中，不能发生反应(已知：室温下，氢硫酸两级电离常数分别为、，)
【答案】A
【详解】A．室温下，向浓度为弱酸HA溶液中，滴加同浓度的NaOH溶液，反应后溶液的溶质为NaA，溶液的pH与即-lgc(H+)-()=- lgc(H+)==lg，Ka为定值，故溶液的pH与的差为定值，A正确；
B．常温下， H2SeO4的电离方程式：，，浓度均为的①溶液中只存在，②溶液存在，，且第一步电离产生的H+抑制了第二步电离，③溶液中存在Na2SeO4=2Na++，+H2O+OH-，且水解程度很小，故由大到小的顺序为③>①>②，B错误；
C．虽然NH4Cl溶液由于水解也呈酸性，但同浓度的NH4Cl溶液和盐酸中H+浓度不相等，故加水稀释相同倍数时不相等，C错误；
D．一般一个反应的化学平衡常数大于105便认为能够自发进行，已知反应Cu2++H2S=CuS↓+2H+的平衡常数K======7.1×1014远大于105，故将硫化氢气体通入硫酸铜溶液中，能发生反应Cu2++H2S=CuS↓+2H+ ，D错误；
故答案为：A。
15．几种工业上常见的晶体晶胞或结构(氟化钙，氯化铵，氯化铝)如图所示，下列说法正确的是

A．图1中正负离子的配位数分别为4和8
B．熔点：图2所示物质>图1所示物质
C．图3中与体心原子等距离且最近的顶点原子有8个
D．图3中只存在离子键
【答案】C
【详解】A．由图1可知，晶胞中黑球个数为，白球个数为8，个数比为4:8=1:2，根据化学式CaF2可知，黑球代表Ca2+，白球代表F-，白球位于相邻的4个黑球所形成的正四面体的体心，因此，所示CaF2晶体中F-配位数为4，则Ca2+配位数为8，故A错误；
B．氯化铝是共价化合物，图2代表AlCl3，图1代表CaF2，是离子晶体，一般离子晶体的熔点高于共价晶体，故CaF2的熔点高于AlCl3，故B错误；
C．图3中与体心原子小黑球等距离且最近的顶点原子大黑球有8个，故C正确；
D．图3晶胞中大黑球个数为，白球个数为4，小黑球个数为1，根据氯化铵的化学式NH4Cl可知图3代表该物质，NH4Cl中铵根和氯离子间存在离子键，铵根内N和H原子间存在共价键，故D错误；
故选：C。
16．2022年诺贝尔化学奖授予了Carolyn R·Bertozzl、MotenMeldal和Barry sharpless，以表彰他们“对点击化学和生物正交化学的发展”。点击化学(Click Chemisty)的两个最具有代表性的反应是：一价铜离子催化的叠氮化物-端炔烃环加成反应(CuAAC)和六价硫氟交换反应(SuFEx)。下列叙述错误的是
A．氨基化钠与反应制备叠氮化钠：，每生成6.72 L(标准状况)，转移电子数为
B．狄尔斯-阿尔得(Diels-Alder)反应：，属于“点击化学”反应类型
C．从价态分析，同类似，都可以作灭火剂
D．三氟乙醇在DIPEA(N-乙基二异丙胺)的极性非质子溶剂型溶液中鼓入的反应过程如下：CF3CH2OH ，该反应属于取代反应
【答案】A
【详解】A．在反应中，NaNH2中的N由-3价升高到NaN3中的-价，N2O中的+1价N反应后也降低到NaN3中的-，生成1molNH3，转移mol电子，则生成6.72LNH3(标况下即0.3mol)，转移mol电子，即转移的电子数为0.8NA，故A错误；
B．点击化学最具代表性的反应之一是一价铜离子催化的叠氮化物-端炔烃环加成反应，狄尔斯-阿尔得(Diels-Alder)反应属于“点击化学”反应类型，故B正确；
C．SF6中F为-1价，S为其最高价+6价；CCl4中Cl为-1价，C为其最高价+4价，所以从价态分析， SF6同 CCl4类似，都可以作灭火剂，故C正确；
D．在该反应中，三氟乙醇中的羟基上的H被SO2F2中的-SO2F代替，生成有机物的同时还生成HF，该反应属于取代反应，故D正确；
故选A。

二、实验题
17．滴定分析法是化学定量分析中的重要方法之一。
(1)滴定分析对仪器的选择很严格。在滴定量取溴水时，应选用__________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
(2)甲醛法测定铵盐中的氮，其原理是甲醛与铵盐反应(一元酸)，以酚酞为指示剂，用NaOH标准溶液滴定混合液至浅红色。若称取硫铵试样的质量为m g，消耗V mL浓度为c mol/L的NaOH标准溶液，则硫铵样品中N的质量分数的表达式__________(用含m，V，c的代数式表示)。
(3)某学习小组按照(2)中甲醛法测定铵盐中的氮，发现实验数据与真实值有所偏差。经过讨论分析，小组同学提出假设：NaOH标准溶液的浓度可能存在偏差。于是用基准试剂草酸和邻苯二甲酸氢钾(KHP)对NaOH标准溶液分别标定，取两份25 mL 0.2000 mol/L的NaOH标准溶液分别与KHP和充分反应，消耗KHP和分别为__________g和__________g。分析天平的称量误差一般为，经计算KHP和造成的相对误差分别为和，这个结果，学习小组可以得出的结论是______________________________。
最后小组同学得出结论：NaOH标准溶液的浓度存在误差，是成立的。
(4)小组同学继续对甲醛法测定铵盐中氮含量存在的误差进行讨论。
①假设甲醛中含有微量的甲酸，常以酚酞为指示剂，用__________溶液中和，使溶液呈淡红色即可。
②已知常温下，时，蒸馏水的酸碱度对实验有影响。经测定某蒸馏水中，计算该蒸馏水pH为____________(25℃时，的电离常数：，，)。
【答案】(1)酸式
(2)
(3)     1.0200g     0.3150     用草酸和邻苯二甲酸氢钾(KHP)对NaOH标准溶液标定的浓度存在偏差
(4)     NaOH溶液     7.68

【详解】（1）溴水具有强氧化性，能腐蚀橡胶，在滴定量取溴水时，应选用酸式滴定管；
（2）根据反应原理得关系式，mg硫酸铵式样中N元素的物质的量为c mol/L×V×10-3L= cV×10-3mol，硫铵样品中N的质量分数的表达式。
（3）草酸是二元酸，1mol草酸消耗2mol氢氧化钠，25 mL 0.2000 mol/L的NaOH标准溶液消耗草酸的物质的量为0.025 L× 0.2000 mol/L÷2=0.0025mol，消耗的质量为0.0025mol ×126g/mol=0.3150g；1molKHP消耗1mol氢氧化钠，25 mL 0.2000 mol/L的NaOH标准溶液消耗草酸的物质的量为0.025 L× 0.2000 mol/L=0.0050mol，消耗KHP的质量为0.0050mol ×204g/mol=1.0200g；
根据分析，可以得出的结论是用草酸和邻苯二甲酸氢钾(KHP)对NaOH标准溶液标定的浓度存在偏差。最后小组同学得出结论：NaOH标准溶液的浓度存在误差，是成立的。
（4）①假设甲醛中含有微量的甲酸，常以酚酞为指示剂，用NaOH溶液中和，使溶液呈淡红色即可。
②已知常温下，某蒸馏水中，，c(H+)=2.1×10-8，该蒸馏水pH为7.68。

三、工业流程题
18．水系锌离子电池，为正极、Zn箔为负极、溶液作电解质溶液。实验室以含矾废料(含、CuO、MnO、、、有机物等)为原料制备的一种流程如图所示：

已知：25℃时，相关难溶电解质的溶度积常数如下表所示：
难溶电解质



CuS






回答下列问题：
(1)“焙烧”的目的为_____________________________。
(2)“酸溶”后，若溶液中，开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH分别为__________、__________(溶液中离子浓度，认为该离子沉淀完全；)。
(3)某学习小组为探究在溶液中存在着微弱的电离平衡，进行下面的实验。
①向溶液中逐滴加入氨水至过量，反应的现象为__________。
②将①得到的溶液均分在两只试管中，第一支试管中，滴加适量的溶液，无现象；第二支试管中，滴加溶液，有黑色的沉淀生成。分析这两种实验现象，得出的结论是__________。
③在②的第二支试管中，继续滴加足量的溶液，并过滤，得到无色滤液，说明的问题及解释是______________________________。
(4)写出“沉锰”反应的离子方程式：____________________。
(5)水系锌离子电池工作时出现容量衰减，是由于作为电池正极，材料通过的和质子共嵌入实现的，已知的嵌入生成了，用电极反应式表示为__________。
【答案】(1)加空气焙烧除去有机物，把V2O3氧化成V2O5
(2)     4.15     6.65
(3)     开始产生蓝色沉淀，氨水过量后沉淀溶解     溶液中Cu2+浓度比较小，大部分铜以的[Cu(NH3)4]2+形式存在     根据[Cu(NH3)4]2+⇌Cu2++4NH3，滴加Na2S溶液，产生沉淀CuS，使平衡向右移动，直到[Cu(NH3)4]2+反应完全，溶液变成无色
(4)2+Mn2+=MnCO3+H2O+CO2
(5)

【分析】含钒废料，加空气焙烧除去有机物，把V2O3氧化成V2O5，加硫酸溶解其它金属氧化物，过滤除去SiO2，调整pH除去铝离子和铜离子，形成Al(OH)3和Cu(OH)2沉淀过滤除去，加入过量的碳酸氢铵使锰离子沉淀，过滤除去，加入过量的硫酸铵形成混合液，利用溶解性不同浓缩得到钒酸铵，煅烧生成V2O5。
【详解】（1）加空气焙烧除去有机物，把V2O3氧化成V2O5，故答案为：加空气焙烧除去有机物，把V2O3氧化成V2O5。
（2）当c(Cu2+)=0.01mol⋅L−1，铜离子开始沉淀，Ksp=2.2×10−22，，解得=2.2×10-20，，，则pH=4.15时铜离子开始沉淀；当c(Cu2+)=1.0×10−5mol⋅L−1时，铜离子沉淀完全，=2.2×10-15，，，则当pH=6.65时铜离子沉淀完全，故答案为：4.15；6.65。
（3）开始产生蓝色碱式硫酸铜沉淀，氨水过量后沉淀溶解生成[Cu(NH3)4]2+；CuS的溶度积比Cu(OH)2的溶度积小，滴加适量的0.1mol⋅L−1NaOH溶液，无现象，滴加0.1mol⋅L−1Na2S溶液有黑色沉淀生成， 根据[Cu(NH3)4]2+⇌Cu2++4NH3，说明溶液中Cu2+浓度比较小，大部分铜以的[Cu(NH3)4]2+形式存在；继续滴加Na2S溶液，根据[Cu(NH3)4]2+⇌Cu2++4NH3，平衡向右移动，直到[Cu(NH3)4]2+反应完全，溶液变成无色，故答案为：开始产生蓝色沉淀，氨水过量后沉淀溶解；溶液中Cu2+浓度比较小，大部分铜以的[Cu(NH3)4]2+形式存在；根据[Cu(NH3)4]2+⇌Cu2++4NH3，滴加Na2S溶液，产生沉淀CuS，使平衡向右移动，直到[Cu(NH3)4]2+反应完全，溶液变成无色。
（4）碳酸氢铵和锰离子生成碳酸锰沉淀、水和二氧化碳，离子反应方程式为2+Mn2+=MnCO3+H2O+CO2，故答案为：2+Mn2+=MnCO3+H2O+CO2。
（5）V2O5为正极，Zn2+的嵌入生成了ZnxV2O5，电极反应式为，故答案为：。

四、原理综合题
19．完成下列小题：
Ⅰ．催化剂活性是指催化剂的催化能力。金属铂(Pt)及其化合物在催化剂和电镀等领域有着重要的应用。
(1)可以与发生置换反应，生成具有较强活性的催化剂金属铂(铂黑)，写出上述反应的化学方程式：__________。
(2)氯铂酸可用于石油化工中加氢、脱氢催化剂的活性部分，氯铂酸溶液中加入过量的KCl溶液，搅拌均匀，过滤，滤液经________________后，合并晶体，干燥，可以得到应用于电镀的氯铂酸钾，氯铂酸钾易结晶析出的原因是______________________。
Ⅱ．丙烷在25℃和光照条件下与发生反应，生成氯丙烷和氯丙烷两种卤代烃。CH3CH2CH3+Cl2CH3CH2CH2Cl(45%)+CH3CHClCH3(55%)
(3)从CH3CH2CH3分子中等效H原子来看，得到的氯丙烷和氯丙烷的物质的量应为3∶1，但从实际得率看，有很大的差异，丙烷分子结构中两种不同化学环境氢原子的活性，还要受到其他因素的影响。假设分子结构中甲基上的H原子的活性为x，亚甲基上的H原子的活性为y，则__________(保留两位有效数字)。
(4)烷烃与卤素单质的取代反应本质是与卤素自由基(X·)的反应，生成烷烃自由基(R·)和卤化氢，丙烷分别与卤素原子“Cl·”和“Br·”发生反应的能量变化如图所示，已知得到的丙烷自由基可以通过单电子(·)进一步结合卤素原子，生成对应结构的一卤代烃产物。

和哪个更稳定：______________________。
Ⅲ．一般说来，自由能越高越不稳定，越低越稳定。
(5)Mn元素的自由能氧化态(或化合价Z)图像如图所示。

由上图可知，时，Mn元素最稳定状态的存在微粒是__________，时，Mn元素最稳定状态的存在微粒是__________。
(6)离子反应，，结合上述图像，从反应的平衡常数K分析，得到的结论是__________。
【答案】(1)+=
(2)     蒸发浓缩、冷却结晶     氯铂酸钾在水中溶解度小
(3)3.67
(4)
(5)     Mn2+     MnO2
(6)反应的平衡常数K较大，在酸性溶液中歧化生成 和MnO2程度很大，歧化反应容易发生

【详解】（1）可以与发生置换反应，生成具有较强活性的催化剂金属铂(铂黑)，化学方程式+=，答案：+2=。
（2）氯铂酸溶液中加入过量的KCl溶液，搅拌均匀，过滤，滤液经蒸发浓缩、冷却结晶后，干燥，得到氯铂酸钾，氯铂酸钾易结晶析出的原因是氯铂酸钾在水中溶解度小，答案：蒸发浓缩、冷却；结晶氯铂酸钾在水中溶解度小；
（3）由题意可知，则 3.67，答案：3.67。
（4）物质能量越低越稳定，由图中信息可知能量比能量低，更稳定，答案：；
（5）一般说来，自由能越高越不稳定，越低越稳定。由上图可知，时，Mn元素自由能最低的的微粒是Mn2+，最稳定状态的存在微粒Mn2+，时，Mn元素自由能最低的的微粒是MnO2，最稳定状态的存在微粒是MnO2，答案：Mn2+；MnO2；
（6）离子反应，，反应的平衡常数K较大，在酸性溶液中歧化生成 和MnO2程度很大，歧化反应容易发生，答案：反应的平衡常数K较大，在酸性溶液中歧化生成 和MnO2程度很大，歧化反应容易发生。

五、有机推断题
20．抗癌药美法仑(Melphalan)，又称米尔法兰、溶肉瘤素，是一种氮芥类抗肿瘤药，其疗效好、应用广泛，具有良好的市场前景。美法仑的一种合成路线如图所示：

回答下列问题：
(1)10→9反应温度为0～5℃，最适宜选择的控温方式为__________。
(2)9→8采用盐酸乙醇为反应试剂，不同浓度的盐酸乙醇、反应时间及收率(%)如下表所示：
盐酸乙醇浓度()
反应时间(h)
收率(%)
2
10
60.0
4
10
65.0
饱和
12
90.0
饱和
15
91.0

则该步合成最佳的条件为________________________________________。
(3)7中含有的官能团有__________种；6→5的反应类型是__________；美法仑的分子式是__________。
(4)苯是合成很多新药物的母体，若苯分子中的氢原子同时被2个Cl原子和一个氨基取代，同分异构体有__________种。
(5)已知 是另外一种合成美法仑的中间体之一，试根据上述合成路线和信息，写出由苯()制备此中间体的合成路线(其他试剂任选)：__________。
【答案】(1)冰水浴
(2)饱和盐酸乙醇、反应时间12h
(3)     3     取代反应     C13H18Cl2N2O2
(4)6
(5)

【详解】（1）反应温度为0～5℃，最适宜选择的控温方式为冰水浴，答案：冰水浴；
（2）由图中信息可知最佳的条件饱和盐酸乙醇、反应时间12h，答案：饱和盐酸乙醇、反应时间12h；
（3）7中含有3种官能团分别为硝基、氨基、酯基。6→5的反应类型为取代反应。美法仑分子式是C13H18Cl2N2O2，答案：3；取代反应；C13H18Cl2N2O2；
（4）若苯分子中的氢原子同时被2个Cl原子和一个氨基取代，同分异构体有6种，为 、、、 、 、 ，答案：6；
（5）根据题中信息可推知首先苯发生硝化反应生成硝基苯，硝基苯被氢气还原为， 和反应生成，答案： 。